എന്താണ് ഒരു പിൻ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

എന്താണ് ഒരുപിൻ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

ഒരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്സെമികണ്ടക്ടർ ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണംഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇതിന്റെ പ്രധാന ഘടകം ഫോട്ടോഡയോഡ് (PD ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ) ആണ്. ഏറ്റവും സാധാരണമായ തരം ഒരു PN ജംഗ്ഷൻ, അനുബന്ധ ഇലക്ട്രോഡ് ലീഡുകൾ, ഒരു ട്യൂബ് ഷെൽ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. ഇതിന് ഏകദിശാ ചാലകതയുണ്ട്. ഒരു ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഡയോഡ് വൈദ്യുതചാലകത നടത്തുന്നു; ഒരു റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഡയോഡ് വിച്ഛേദിക്കപ്പെടുന്നു. PD ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ ഒരു സാധാരണ സെമികണ്ടക്ടർ ഡയോഡിന് സമാനമാണ്, ഒഴികെപിഡി ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർറിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യാം. ഇത് ഒരു വിൻഡോ അല്ലെങ്കിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കണക്ഷൻ വഴി പാക്കേജ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണത്തിന്റെ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഭാഗത്തേക്ക് പ്രകാശം എത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു.

അതേസമയം, PD ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഘടകം PN ജംഗ്ഷനല്ല, PIN ജംഗ്ഷനാണ്. PN ജംഗ്ഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, PIN ജംഗ്ഷന് മധ്യത്തിൽ ഒരു അധിക I പാളിയുണ്ട്. I പാളി വളരെ കുറഞ്ഞ ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രതയുള്ള N-തരം സെമികണ്ടക്ടറിന്റെ ഒരു പാളിയാണ്. കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള ഏതാണ്ട് ഇൻട്രിൻസിക് സെമികണ്ടക്ടറായതിനാൽ, ഇതിനെ I പാളി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ലെയർ I താരതമ്യേന കട്ടിയുള്ളതും മിക്കവാറും മുഴുവൻ ഡിപ്ലിഷൻ മേഖലയും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഭൂരിഭാഗം ഇൻസിഡന്റ് ഫോട്ടോണുകളും I പാളിയിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികൾ (ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് കാരിയറുകൾ) സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. I പാളിയുടെ ഇരുവശത്തും വളരെ ഉയർന്ന ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രതയുള്ള P-ടൈപ്പ്, N-ടൈപ്പ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾ ഉണ്ട്. P, N പാളികൾ വളരെ നേർത്തതാണ്, ഇൻസിഡന്റ് ഫോട്ടോണുകളുടെ വളരെ ചെറിയ അനുപാതം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ചെറിയ എണ്ണം ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് കാരിയറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ഘടനയ്ക്ക് ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റിന്റെ പ്രതികരണ വേഗത ഗണ്യമായി ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, അമിതമായി വീതിയുള്ള ഒരു ഡിപ്ലിഷൻ മേഖല ഡിപ്ലിഷൻ മേഖലയിലെ ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് കാരിയറുകളുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കും, ഇത് മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്രതികരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഡിപ്ലിഷൻ മേഖലയുടെ വീതി ന്യായമായും തിരഞ്ഞെടുക്കണം. ഡിപ്ലിഷൻ മേഖലയുടെ വീതി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ പിൻ ജംഗ്ഷൻ ഡയോഡിന്റെ പ്രതികരണ വേഗത മാറ്റാൻ കഴിയും.

മികച്ച ഊർജ്ജ റെസല്യൂഷനും കണ്ടെത്തൽ കാര്യക്ഷമതയുമുള്ള ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള റേഡിയേഷൻ ഡിറ്റക്ടറാണ് പിൻ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ. ഇതിന് വിവിധ തരം റേഡിയേഷൻ ഊർജ്ജത്തെ കൃത്യമായി അളക്കാനും ദ്രുത പ്രതികരണവും ഉയർന്ന സ്ഥിരത പ്രകടനവും നേടാനും കഴിയും. ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനംഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസിക്ക് ശേഷമുള്ള രണ്ട് പ്രകാശ തരംഗ സിഗ്നലുകളെ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റുക, ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ ലൈറ്റിന്റെ അധിക തീവ്രത ശബ്ദം ഇല്ലാതാക്കുക, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലിനെ വർദ്ധിപ്പിക്കുക, സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ്. പിൻ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ ലളിതമായ ഘടന, ഉപയോഗ എളുപ്പം, ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത, ഉയർന്ന നേട്ടം, ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, കുറഞ്ഞ ശബ്‌ദം, ശക്തമായ ആന്റി-ഇടപെടൽ കഴിവ് എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. വിവിധ കഠിനമായ പരിതസ്ഥിതികളിൽ അവയ്ക്ക് സ്ഥിരതയോടെ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ പ്രധാനമായും കാറ്റ് അളക്കൽ ലിഡാർ സിഗ്നൽ കണ്ടെത്തലിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.